Engenharia Genética ou Bioengenharia

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Engenharia Genética ou Bioengenharia

Engenharia Genética ou Bioengenharia

Engenharia genética, também conhecida como bioengenharia, é a especialidade da biologia a que competem o estudo e a modificação da estrutura dos genes de diferentes espécies animais e vegetais e a potencial geração de organismos totalmente novos.

A síntese artificial de diversas substâncias orgânicas, como a insulina e a interferona, só foi possível graças aos progressos da engenharia genética. As revolucionárias inovações na medicina e na agropecuária, no entanto, acarretam os riscos inerentes à manipulação da estrutura genética do homem e levantam questões éticas relacionadas à possibilidade de criar réplicas de seres humanos em laboratório.

A partir da década de 1930, quando os americanos George W. Beadle e Edward L. Tatum demonstraram que os genes regulam a produção das enzimas e proteínas que intervêm nas reações do organismo humano, progrediu muito o conhecimento da estrutura genética. Em 1944, Oswald T. Avery descobriu que a cadeia molecular do ácido desoxirribonucléico (ADN) é o componente cromossômico que transmite a informação genética. A estrutura dessa molécula, porém, só seria conhecida em 1953, com o modelo molecular estabelecido pelos ingleses Francis H. C. Crick e Maurice Wilkins e pelo americano James D. Watson. A partir desses conhecimentos, os franceses François Jacob e Jacques Monod deduziram, em 1961, o processo pelo qual o ADN rege a síntese de proteínas nas células bacterianas. Esse processo é o fundamento da disciplina que, cerca de uma década depois, ficaria conhecida com o nome de engenharia genética.

Em 1972, o americano Paul Berg, da Universidade de Stanford, na Califórnia, conseguiu ligar duas cadeias de ADN, uma de origem bacteriana e outra de origem animal. Seis anos depois o suíço Werner Arber e os americanos Daniel Nathans e Hamilton O. Smith receberam o Prêmio Nobel de fisiologia ou medicina pela descoberta das enzimas de restrição, substâncias capazes de cindir o ADN de forma controlada em pontos precisos. Alcançava-se, dessa forma, a possibilidade de manipular uma determinada mensagem genética expressa em forma de seqüência de nucleotídeos, fragmentos que compõem o código hereditário.

Técnicas específicas de engenharia genéticaPara cortar ou modificar a molécula de ADN, necessita-se de uma enzima específica que reconheça a mensagem codificada sobre a qual se deseja atuar. Uma vez fragmentada a cadeia, as unidades resultantes podem unir-se mediante a ação de outras enzimas, as ligases. Quanto aos genes a serem transplantados, é possível isolá-los do resto do ADN do organismo de que procedem ou então sintetizá-los a partir do ácido ribonucléico mensageiro, o ARNm, do qual depende o código genético, e copiá-los de acordo com a seqüência do ADN.

A introdução dos fragmentos de ADN isolados no interior de uma célula para que ela reproduza a mensagem genética induzida é feita pelos vetores, geralmente vírus ou plasmídios, ou ambos combinados. Os plasmídios são seqüências circulares de ADN, que podem reproduzir-se de forma autônoma e estão contidos no citoplasma de certas células vegetais e bacterianas: trata-se, portanto, de elementos genéticos extracromossômicos.

A progressiva aceleração dos processos de indução da modificação genética permitiu esclarecer a estrutura de seqüências de bases completas de ADN e decifrar as mensagens genéticas nelas contidas. Além disso, ofereceu um instrumento que permite assegurar, no nível molecular, que um agregado de fragmentos de ADN está correto. A clonagem de genes é outra técnica específica, embora não exclusiva do campo da engenharia genética, já que é também utilizada em microbiologia celular. Ela consiste na identificação e na cópia de um determinado gene no interior de um organismo simples empregado como receptor, geralmente uma bactéria ou levedura.

Aplicação A engenharia genética ofereceu a possibilidade de obter, a partir de processos biológicos moleculares, produtos orgânicos anteriormente obtidos em quantidades mínimas de forma natural. Dessa forma se chegou à produção em grande escala de substâncias como a insulina; os diferentes tipos de interferonas, que inibem o crescimento de determinadas células anômalas; alguns moduladores da resposta imunológica do organismo, como a interleucina e as já mencionadas interferonas; proteínas do sangue, como a albumina e o fator VIII; e ativadores das defesas orgânicas contra o câncer, como o fator necrosante de tumores.

Outro dos grandes campos de aplicação da engenharia genética é a síntese de vacinas como a da malária e a da hepatite B. Além disso, essa tecnologia favorece a obtenção segura de substâncias cuja manipulação envolve alto risco biológico, como algumas vacinas que se preparam com vírus infecciosos, com o conseqüente risco de vazamento incontrolado.

Problemas éticos A par de suas vantagens clínicas, a engenharia genética apresenta problemas éticos e legais, que resultam da possibilidade de se manipular a herança genética do homem com fins eugênicos -- de depuração da espécie -- ou para criar uma espécie nova por meios não naturais. Teme-se que as pesquisas resultem na obtenção de microrganismos com características antes inexistentes, como a resistência a antibióticos e a capacidade de produzir toxinas ou doenças.

A primeira clonagem de embriões humanos, realizada em 1993 pelos pesquisadores Robert Stillman e Jerry Hall, da Universidade George Washington, provocou protestos no mundo inteiro. As implicações morais e religiosas dessa conquista científica levaram à necessidade de regulamentar as pesquisas com embriões humanos, para evitar que as técnicas da engenharia genética sejam usadas, por exemplo, com o objetivo de alterar permanentemente o fenótipo da espécie ou de copiar artificialmente indivíduos que apresentem genótipos considerados ótimos para determinados fins.

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